这是假肢的典型方式:首先,您将围绕患者的肢体缠绕玻璃纤维胶带。胶带硬化为模具,然后用石膏填充以制造肢体的模型。接下来,在模式周围形成加热塑料。然后通过平滑边缘并将机械部件加上像带状的机械部件来完成该装置。
显然,这是一个劳动密集型的过程,需要一个大的商店和训练有素的员工。
将其与新的方式对比,称为网络制造,涉及3D打印。患者进入三维光学扫描。然后,矫正者将扫描数据上传到基于云的设计中心,并使用专门开发的软件来设计辅助设备。接下来,该软件创建一组电子指令,并将它们传回给逆映射的设施,其中现场3-D打印机在几个小时内产生实际设备。
这一新的网络制造方法由密歇根州工程学院开发,正在U-M矫正和假肢中心实施。
设计该方法的U-M工程师和临床医生表示,缩短定制矫形器的制造时间可以使流程在今天必须等待或数周的定制辅助设备用户更容易获得必要的矫形器和假肢。数字设计和制造过程还可以提高设备的精度,拟合和功能,并从一个提供商到下一个提供商的一致性。
目前,密歇根大学的研究小组正专注于踝足矫形器,这通常是为中风患者开的,以帮助他们恢复行走能力。在美国,每年70万中风患者中,超过三分之二的人需要长期的康复,他们中的许多人可以通过定制矫正器来帮助康复。该设备还可以帮助患有脑瘫、脊髓膜膨出和其他病症的儿童获得稳定性,更容易行走。
这种方法适用于多种用户,因为现场只需要光学扫描仪、计算机和3d打印机。在未来,即使是偏远地区的小诊所也能提供定制的矫正器和假肢。
轻量化假肢
3-D印刷装置的较轻的重量源于称为“稀疏结构”的技术,其可以使使用波浪内部结构部分中空的原理化,该矫形器可以在不牺牲强度的情况下节省重量的波浪内部结构。由U-M机械工程博士生学生罗伯特Chisena宣布,稀疏结构最初是一种更快地打印矫形器的方式,但研究人员很快意识到它也可以让它们更好。
“传统的手工制作的矫形器是坚固的塑料,因此他们需要一定的厚度,因为它们必须在制造过程中缠绕在物理模型中,”M中心U的临床和技术服务主任Jeff Wensman表示。“3-D印刷消除了这种限制。我们可以设计在某些地方固体的设备,并在其他地方中空空心,并精确地改变厚度。它为我们提供了一整套新的工具来合作。“
因为3d制造过程使用基于计算机的模型而不是手工制作,它也比目前的方法更加一致。任何一家有3d打印机的诊所都能一次又一次地生产出完全相同的设备。此外,以前矫形器的计算机模型可以为医生提供病人的形状和状况随时间发展的宝贵记录。
最终,研究人员计划免费提供该系统的软件和规格,以便其他医疗服务提供者可以自行推出类似的系统。
The project is funded by the National Science Foundation and America Makes, a partnership between industry, academia, government and others that aims to develop advanced manufacturing and 3-D printing capabilities in the U.S. Software for the project is being developed by Altair and Standard Cyborg. Stratasys provided the 3-D printer for the project.
密歇根大学
umich.edu.
了下:3D打印•增材制造•立体光刻,快速制造零件,医疗,快速原型






